Co je to limnologie?
Limnologie je studium vnitrozemských vodních útvarů, včetně jezer, rybníků, řek a potoků, pomocí měřicích přístrojů k měření změn prostředí a interakcí mezi faktory prostředí. Limnologie zahrnuje složky chemie, fyziky a biologie.
Charakteristika kvality vody
Kvalitu vody určuje několik faktorů, mimo jiné: koncentrace živin, průhlednost vody (hloubka Secchiho disku), druhy a hustota sinic a druhy zooplanktonu.
Index trofického stavu
Zdravotní stav jezer lze do značné míry určit podle koncentrace živin a průhlednosti vody. Index trofického stavu se skládá ze tří hlavních kategorií (oligotrofní, mezotrofní a eutrofní), které se určují podle koncentrace celkového fosforu a celkového dusíku, hloubky Secchiho disku (průhlednost vody) a koncentrace chlorofylu a. V případě, že je jezero v oligotrofním stavu, může být index trofického stavu určen podle koncentrace celkového fosforu a celkového dusíku. Oligotrofní jezera mají velmi nízké koncentrace živin, což znamená, že v nich rostliny nerostou dobře. Eutrofní jezera mají velmi vysoké koncentrace živin, zejména dusíku a fosforu, a tedy vysokou biologickou produktivitu (nadměrný růst rostlin a řas)
Connecticut DEEP Trophic Categories
The Seasonal Cycle: Stratifikace a promíchávání
V jezerech a rybnících, které jsou relativně hluboké (obvykle více než asi 3 metry), prochází voda sezónními cykly teplotní stratifikace a promíchávání. Chladná voda je těžší než teplá, což znamená, že v létě se voda na povrchu ohřívá a stává se lehčí a „vznáší se“ nad těžší chladnou vodou, která klesá ke dnu. Oblast, kde se rychle mění teplota mezi teplou a chladnou vrstvou, se nazývá termoklina. Na podzim chladný vzduch a vítr ochladí povrchovou vodu, která ztěžkne, klesne do vodního sloupce a smísí se s vodou na dně, která zůstala chladná celé léto. V zimě, kdy se na hladině jezera tvoří led, zůstává spodní voda smíšená, ale s mírnými teplotními rozdíly. Studená voda se nachází přímo pod ledem, zatímco na dně jezera zůstává voda o teplotě těsně kolem 4 stupňů Celsia. Na jaře je voda z tajícího ledu chladnější než zbytek vody v jezeře, a tak tato chladnější a těžší voda klesá ke dnu jezera a povrchová voda se ohřívá, což vede k letní stratifikaci vodního sloupce.
Kde se berou živiny?
Existují dva hlavní zdroje živin v jezerech: zatížení živinami z povodí a vnitřní zatížení.
Zatížení živinami z povodí
Nejčastějšími zdroji velkoplošného zatížení živinami v povodí jsou zemědělství, septiky, mokřady a velkoplošná zástavba nepropustných povrchů.
V nezastavěném povodí se déšť vsakuje do půdy a zadržuje se v ní, než je využit suchozemskou vegetací. Pokud však déšť dopadá na nepropustné povrchy, jako jsou chodníky a střechy, voda stéká po povrchu do odvodňovacích nádrží a cestou zachycuje živiny, než vtéká přímo do jezera.
Vnitřní zatížení
V létě organismy vyčerpávají zásoby kyslíku ve studené vodě, která se nachází na dně jezera, což způsobuje, že se voda stává anoxickou (bez kyslíku). Když je voda na dně jezera anoxická (bez kyslíku), dnový sediment není schopen zadržet nahromaděný fosfor, takže se tento fosfor uvolňuje do vody. Rychlost difúze a výsledná koncentrace ve vodě závisí na několika faktorech: na koncentraci dostupného fosforu v bahně, na době, po kterou je voda nad bahnem zbavena kyslíku, na intenzitě kyslíkového dluhu ve vodě a na ploše povrchu anoxického bahna. Na podzim se povrchová voda začíná ochlazovat a mísí se s vodou na dně a živiny, které byly v létě zachyceny v anoxické vodě, se promíchají ve vodním sloupci.
Propustnost světla a litorální zóna
Rostliny potřebují k fotosyntéze světlo, a proto mohou přežívat pouze ve vodě, která je dostatečně mělká, aby světlo pronikalo ke dnu. Čím je jezero čistší, tím hlouběji může světlo pronikat
.